海洋工程電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究
引言:海洋面積占據(jù)整個(gè)地球的百分之七十,其中蘊(yùn)含的天然氣、石油等自然資源相當(dāng)豐富,隨著世界各國(guó)的不斷發(fā)展與工業(yè)化進(jìn)程不斷加速,對(duì)于自然資源的需求量也不斷增加,美、日、英等國(guó)家都加大了對(duì)于海洋資源的開采力度,然而海上作業(yè)具有相當(dāng)大的難度,并且對(duì)于開采成本與技術(shù)要求比較高,能耗也比較大。基于此,本文將淺談海洋工程電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究。
一、海洋工程電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)存在的問題
現(xiàn)階段,我國(guó)海洋工程電氣系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)還不夠完善,在供電系統(tǒng)中,電能損耗比較嚴(yán)重,主要表現(xiàn)在電氣系統(tǒng)變壓器型式與容量兼容性差;電氣系統(tǒng)功率因數(shù)較低,缺乏無(wú)功補(bǔ)償裝置;電氣系統(tǒng)的負(fù)荷不平衡;缺乏動(dòng)態(tài)電壓支撐技術(shù)四個(gè)方面。所以,提高電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù),降低能源損耗具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
二、提高海洋工程電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的措施和策略
(一)改變電氣系統(tǒng)變壓器型式與容量
配電變壓器是海洋工程電氣系統(tǒng)電能消耗最大的設(shè)備,電能消耗情況的差異與變壓器的形式與容量密切相關(guān),并且,不同的變壓器之間存在一定的電能消耗差異。就目前而言,我國(guó)海洋工程電氣系統(tǒng)的變壓器容量普遍偏大,并且有一些海洋工程開采平臺(tái)把很多臺(tái)變壓器并聯(lián)起來,進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)作,大大降低了電氣系統(tǒng)設(shè)備的工作效率與使用性能。故而,在實(shí)際海洋工程進(jìn)行作業(yè)時(shí),要根據(jù)運(yùn)作的實(shí)際情況,改變電氣系統(tǒng)變壓器的型式與容量。
海洋工程實(shí)際改變變壓器形式與容量的措施可以大致分為三個(gè)方面,首先,將兩個(gè)變壓器利用單母線進(jìn)行并聯(lián),保證一臺(tái)變壓器正常運(yùn)作,另一臺(tái)關(guān)閉,進(jìn)行備用,盡量減少電能的虛耗。其次,盡可能選用節(jié)能變壓器,減少低負(fù)荷電壓器的使用,調(diào)整變壓器的功率,最大程度上發(fā)揮節(jié)能功效,對(duì)海洋工程電氣系統(tǒng)能耗進(jìn)行控制。最后,簡(jiǎn)化電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),把電氣系統(tǒng)中多余的設(shè)備進(jìn)行拆除,從而達(dá)到降低能耗的目的。
(二)改善電氣系統(tǒng)的功率因數(shù),增設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置
在提高海洋工程電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究中,可以通過提升自然功率因數(shù)的方法對(duì)電氣系統(tǒng)的能耗進(jìn)行控制,對(duì)于高能耗的運(yùn)作,可以提高自然功率因數(shù)的方法可能沒有明顯效果,此時(shí)可以結(jié)合增設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置的方法控制能耗。根據(jù)海洋工程的電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),應(yīng)當(dāng)選用靜電設(shè)備,同時(shí)將無(wú)功補(bǔ)償裝置個(gè)體化,盡量避免使用集中補(bǔ)償手段。
如果想要在電氣系統(tǒng)運(yùn)作過程中增加或者減少電容器的容量,可以劃分為不同的組別,根據(jù)負(fù)荷電壓器的變化,進(jìn)行對(duì)于補(bǔ)償裝置應(yīng)用的調(diào)整。此外,還可以通過異步電動(dòng)機(jī),結(jié)合實(shí)際海洋工程電氣系統(tǒng)運(yùn)行情況,降低電能的損耗。(三)平衡電氣系統(tǒng)的負(fù)荷、削峰平谷
在海洋工程電氣系統(tǒng)運(yùn)行中,無(wú)法對(duì)電能進(jìn)行儲(chǔ)存,電負(fù)荷會(huì)隨著設(shè)備能耗發(fā)生變化,在多個(gè)設(shè)備同時(shí)作業(yè)的電能需求高峰期,會(huì)出現(xiàn)供應(yīng)不足的問題。同樣在用電的低谷,會(huì)出現(xiàn)電能虛耗現(xiàn)象。海洋工程電氣系統(tǒng)的能耗不僅與峰谷時(shí)長(zhǎng)密切相關(guān),還與峰谷差值有著關(guān)系。在電氣系統(tǒng)電路中,負(fù)荷的峰值會(huì)影響電流變化的增量,電能損耗會(huì)隨著負(fù)荷的不均衡性的增大而增大。
所以,在實(shí)際海洋工程電氣系統(tǒng)運(yùn)行中,可以增設(shè)電能儲(chǔ)蓄設(shè)備,降低電負(fù)荷峰值的差值,同時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況,運(yùn)用斬波控制電路,進(jìn)行負(fù)序補(bǔ)償,通過無(wú)功支持和短時(shí)有功支持改善電能供應(yīng)情況,達(dá)到電氣系統(tǒng)節(jié)能目標(biāo)。(四)引進(jìn)動(dòng)態(tài)電壓支撐技術(shù)
電壓供應(yīng)可以直接影響海洋工程電氣系統(tǒng)的運(yùn)行情況,設(shè)備的電流會(huì)隨著供電電壓值得增大而增大,如果電壓值超過安全范圍,不僅僅會(huì)對(duì)運(yùn)行設(shè)備造成損壞,降低使用壽命,還會(huì)影響電磁轉(zhuǎn)矩的能耗,降低設(shè)備運(yùn)行效果與工作效率,增加電能的損耗,與系統(tǒng)節(jié)能理念背道而馳。所以可以引進(jìn)動(dòng)態(tài)電壓支撐技術(shù),減少海洋工程電氣系統(tǒng)的能耗。
首先,要對(duì)電路中多余設(shè)備進(jìn)行拆除,調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出電壓。其次,根據(jù)設(shè)備的用電參數(shù),調(diào)整對(duì)設(shè)備的供電量及功率分布。最后,調(diào)整系統(tǒng)的無(wú)功電源與電網(wǎng)整體電壓,增加無(wú)功補(bǔ)償裝置,降低電能損耗。
三、結(jié)論:近年來,隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展,對(duì)于能源的需求量不斷增加,在海洋資源開采挖掘中,只有提高工程電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù),使發(fā)、配、供相配合,才可以為海洋資源的開發(fā)提供技術(shù)支持,使其有充足的動(dòng)力保障,從而降低能耗,提高海洋能源利用的高效性,構(gòu)建綠色海洋工程電氣系統(tǒng)。
本文來源:《魅力中國(guó)》:http://m.k2057.cn/w/wy/25805.html
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